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用于 太阳能 水箱的组合聚醚多元醇保温材料及其制备方法

阅读：858发布：2024-02-18

专利汇可以提供用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及太阳能保温材料技术领域，尤其涉及用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料及其制备方法，包括A组分和B组分，A组分包括以下重量份数的原料：聚醚多元醇6001A 30～45份、聚醚多元醇7001 30～45份、聚醚多元醇403 11～15份、泡沫稳定剂1～1.5份、去离子水0.5～1.5份、复合催化剂2.0～3.0份、环戊烷6～8份；B组分包括以下重量份数的原料聚合MDI 105～115份、膨胀石墨 20～30份。本发明制备得到的组合聚醚多元醇保温材料流动性较好，绝热性能较佳，体系粘度适中，使用环戊烷能够避免破坏大气臭氧层，使用膨胀石墨能够提高保温效果。，下面是用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料，其特征在于，包括A组分和B组分，A组分包括以下重量份数的原料：聚醚多元醇6001A 30～45份、聚醚多元醇700130～45份、聚醚多元醇40311～15份、泡沫稳定剂1～1.5份、去离子水0.5～1.5份、复合催化剂2.0～3.0份、环戊烷6～8份；
B组分包括以下重量份数的原料聚合MDI 105～115份、膨胀石墨20～30份。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料，其特征在于，所述膨胀石墨经过微胶囊化处理，即在膨胀石墨外首先包裹三聚氰胺，再包裹环氧树脂形成三聚氰胺树脂-环氧树脂双层包覆微胶囊结构。
3.根据权利要求2所述的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料，其特征在于，所述复合催化剂为五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺、二甲基乙醇胺、三苯酚、二甲基苄胺中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将A组分的各原料按份数混合均匀，保存于20～25℃的环境中，将B组分的原料按份数混合均匀，保存于20～25℃的环境中，将A组分加入发泡机的POL料液储罐中，B组分加入发泡机的ISO料液储罐中，并将POL料液储罐和ISO料液储罐的温度同时升至30～35℃，调整好机器，自由发泡24h后，脱模转移至熟化室，于40～50℃熟化12h，随后放入-25～-15℃冷冻库中冷冻24h，得到组合聚醚多元醇材料。
5.根据权利要求4所述的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料的制备方法，其特征在于，所述膨胀石墨的微胶囊化处理如下：
取三聚氰胺与37wt％甲醛溶液按质量比1:4混合，加入10wt％三乙醇胺水溶液调节pH＝7.5，缓慢升温至70℃反应5h，得到三聚氰胺树脂预聚物；将膨胀石墨加入到无水乙醇中，超声波搅拌0.8h，加入十六烷基三甲基氯化铵搅拌1.5h，最后缓慢加入三聚氰胺树脂预聚物，用10wt％稀盐酸调节pH＝4.5，升温至70℃反应5h后过滤，真空干燥得到三聚氰胺树脂微胶囊化的膨胀石墨，随后加入到10wt％聚乙烯醇水溶液中，再缓慢加入质量比为1:2的乙酸乙酯和低粘度的环氧树脂E-51搅拌0.5h，用稀硫酸溶液调节pH＝3.0，加热至70℃保持
5h，冷却至室温，过滤洗涤，真空干燥得到三聚氰胺树脂-环氧树脂双层包覆的膨胀石墨。
6.根据权利要求5所述的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料的制备方法，其特征在于，所述膨胀石墨与十六烷基三甲基氯化铵的质量比为1:0.1，所述膨胀石墨与三聚氰胺树脂预聚物的质量比为1:6。
7.根据权利要求6所述的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料的制备方法，其特征在于，所述三聚氰胺树脂微胶囊化的膨胀石墨与聚乙烯醇水溶液的质量比为1:20，所述三聚氰胺树脂微胶囊化的膨胀石墨与乙酸乙酯的质量比为1:6。

说明书全文

用于太阳能 水箱的组合聚醚多元醇保温材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能保温材料技术领域，尤其涉及用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 近年来，太阳能热水器一直迅猛发展，以每年20～30％的高增长率成为令业界瞩目的后起之秀。在国内投资大、设备多、产量高的太阳能生产企业已达数家。其中使用的太阳能保温材料的原理是使用高压灌注设备将组合聚醚及异氰酸酯通过100bar的高压撞击，混合而成的聚氨酯保温材料。聚氨酯保温材料是一种很重要的合成材料，具有优异的物理机械性能和耐化学性能，尤其是导热系数低，是一种优质的隔热材料，广泛应用于冰箱、冷柜及汽车行业、建筑行业。在聚氨酯硬泡中，常用的发泡剂为氯氟烃CFC发泡剂，但是由于氯氟烃发泡剂对大气臭氧层有破坏作用，为了维护生态环境，国际公约已经对其生产和使用做出了严格的限制和规定。因此，聚氨酯工业面临的一个重要任务就是选择氯氟烃的代用品，减少和停止氯氟烃的应用，以零或低ODP值的发泡剂替代氯氟烃是聚氨酯泡沫塑料行业最重大的课题，促使泡沫塑料生产技术发生重大变化。在聚氨酯硬泡中，常用的CFC-11替代发泡剂主要有HCFC-141b为代表的HCFC类发泡剂、以戊烷为代表的烃类发泡剂以及水发泡剂。其中，HCFC-141b为一种常用的硬质聚氨酯泡沫发泡剂的过度产品，仍能对大气臭氧层带来破坏，且还是存在绝热性能不好，体系黏度太大，流动性不好等问题。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明的目的是提供用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料及其制备方法，制备得到的组合聚醚多元醇保温材料流动性较好，绝热性能较佳，体系粘度适中，使用环戊烷能够避免破坏大气臭氧层，使用膨胀石墨能够提高保温效果。

[0004] 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

[0005] 用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料，包括A组分和B组分，A组分包括以下重量份数的原料：聚醚多元醇6001A30～45份、聚醚多元醇700130～45份、聚醚多元醇40311～15份、泡沫稳定剂1～1.5份、去离子水0.5～1.5份、复合催化剂2.0～3.0份、环戊烷6～8份；

[0006] B组分包括以下重量份数的原料聚合MDI105～115份、膨胀石墨20～30份。

[0007] 进一步，所述膨胀石墨经过微胶囊化处理，即在膨胀石墨外首先包裹三聚氰胺，再包裹环氧树脂形成三聚氰胺树脂-环氧树脂双层包覆微胶囊结构。

[0008] 进一步，所述复合催化剂为五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺、二甲基乙醇胺、三苯酚、二甲基苄胺中的一种或几种。

[0009] 另外，本发明还公开了上述用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料的制备方法，包括以下步骤：

[0010] 将A组分的各原料按份数混合均匀，保存于20～25℃的环境中，将B组分的原料按份数混合均匀，保存于20～25℃的环境中，将A组分加入发泡机的POL料液储罐中，B组分加入发泡机的ISO料液储罐中，并将POL料液储罐和ISO料液储罐的温度同时升至30～35℃，调整好机器，自由发泡24h后，脱模转移至熟化室，于40～50℃熟化12h，随后放入-25～-15℃冷冻库中冷冻24h，得到组合聚醚多元醇材料。

[0011] 进一步，所述膨胀石墨的微胶囊化处理如下：

[0012] 取三聚氰胺与37wt％甲醛溶液按质量比1:4混合，加入10wt％三乙醇胺水溶液调节pH＝7.5，缓慢升温至70℃反应5h，得到三聚氰胺树脂预聚物；将膨胀石墨加入到无水乙醇中，超声波搅拌0.8h，加入十六烷基三甲基氯化铵搅拌1.5h，最后缓慢加入三聚氰胺树脂预聚物，用10wt％稀盐酸调节pH＝4.5，升温至70℃反应5h后过滤，真空干燥得到三聚氰胺树脂微胶囊化的膨胀石墨，随后加入到10wt％聚乙烯醇水溶液中，再缓慢加入质量比为1:2的乙酸乙酯和低粘度的环氧树脂E-51搅拌0.5h，用稀硫酸溶液调节pH＝3.0，加热至70℃保持5h，冷却至室温，过滤洗涤，真空干燥得到三聚氰胺树脂-环氧树脂双层包覆的膨胀石墨。

[0013] 进一步，所述膨胀石墨与十六烷基三甲基氯化铵的质量比为1:0.1，所述膨胀石墨与三聚氰胺树脂预聚物的质量比为1:6。

[0014] 进一步，所述三聚氰胺树脂微胶囊化的膨胀石墨与聚乙烯醇水溶液的质量比为1:20，所述三聚氰胺树脂微胶囊化的膨胀石墨与乙酸乙酯的质量比为1:6。

[0015] 本发明的有益效果：本发明的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料具有更高的强度和更低的导热系数；有机化的微胶囊壁材，实现对膨胀石墨的双层包覆，提升其在基体中的相容性，进一步提高组合聚醚多元醇保温材料的保温性能。本发明制备得到的组合聚醚多元醇保温材料流动性较好，绝热性能较佳，体系粘度适中，使用环戊烷能够避免破坏大气臭氧层。

具体实施方式

[0016] 以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：

[0017] 本发明的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料，包括A组分和B组分，A组分包括以下重量份数的原料：聚醚多元醇6001A30～45份、聚醚多元醇700130～45份、聚醚多元醇40311～15份、泡沫稳定剂1～1.5份、去离子水0.5～1.5份、复合催化剂2.0～3.0份、环戊烷6～8份；B组分包括以下重量份数的原料聚合MDI105～115份、膨胀石墨20～30份。其中的膨胀石墨经过微胶囊化处理，即在膨胀石墨外首先包裹三聚氰胺，再包裹环氧树脂形成三聚氰胺树脂-环氧树脂双层包覆微胶囊结构，其中的复合催化剂为五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺、二甲基乙醇胺、三苯酚、二甲基苄胺中的一种或几种。

[0018] 本发明的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料的制备如下：

[0019] 将A组分的各原料按份数混合均匀，保存于20～25℃的环境中，将B组分的原料按份数混合均匀，保存于20～25℃的环境中，将A组分加入发泡机的POL料液储罐中，B组分加入发泡机的ISO料液储罐中，并将POL料液储罐和ISO料液储罐的温度同时升至30～35℃，调整好机器，自由发泡24h后，脱模转移至熟化室，于40～50℃熟化12h，随后放入-25～-15℃冷冻库中冷冻24h，得到组合聚醚多元醇材料。

[0020] 其中的膨胀石墨的微胶囊化处理如下：

[0021] 取三聚氰胺与37wt％甲醛溶液按质量比1:4混合，加入10wt％三乙醇胺水溶液调节pH＝7.5，缓慢升温至70℃反应5h，得到三聚氰胺树脂预聚物；将膨胀石墨加入到无水乙醇中，超声波搅拌0.8h，加入十六烷基三甲基氯化铵搅拌1.5h，膨胀石墨与十六烷基三甲基氯化铵的质量比为1:0.1，最后缓慢加入三聚氰胺树脂预聚物，膨胀石墨与三聚氰胺树脂预聚物的质量比为1:6，用10wt％稀盐酸调节pH＝4.5，升温至70℃反应5h后过滤，真空干燥得到三聚氰胺树脂微胶囊化的膨胀石墨，随后加入到10wt％聚乙烯醇水溶液中，三聚氰胺树脂微胶囊化的膨胀石墨与聚乙烯醇水溶液的质量比为1:20，再缓慢加入质量比为1:2的乙酸乙酯和低粘度的环氧树脂E-51搅拌0.5h，三聚氰胺树脂微胶囊化的膨胀石墨与乙酸乙酯的质量比为1:6，用稀硫酸溶液调节pH＝3.0，加热至70℃保持5h，冷却至室温，过滤洗涤，真空干燥得到三聚氰胺树脂-环氧树脂双层包覆的膨胀石墨。

[0022] 实施例一

[0023] 本实施例的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料包括以下重量份数的原料：聚醚多元醇6001A30份、聚醚多元醇700130份、聚醚多元醇40311份、泡沫稳定剂1份、去离子水0.5份、五甲基二乙烯三胺2.0份、环戊烷6份；B组分包括以下重量份数的原料聚合MDI105份、膨胀石墨20份。

[0024] 其制备方法如下：将A组分的各原料按份数混合均匀，保存于20℃的环境中，将B组分的原料按份数混合均匀，保存于20℃的环境中，将A组分加入发泡机的POL料液储罐中，B组分加入发泡机的ISO料液储罐中，并将POL料液储罐和ISO料液储罐的温度同时升至30℃，调整好机器，自由发泡24h后，脱模转移至熟化室，于40℃熟化12h，随后放入-25℃冷冻库中冷冻24h，得到组合聚醚多元醇材料。

[0025] 实施例二

[0026] 本实施例的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料包括以下重量份数的原料：聚醚多元醇6001A45份、聚醚多元醇700145份、聚醚多元醇40315份、泡沫稳定剂1.5份、去离子水1.5份、质量比为1:1:1三乙烯二胺、二甲基乙醇胺、三苯酚的混合物3.0份、环戊烷8份；B组分包括以下重量份数的原料聚合MDI115份、膨胀石墨30份。

[0027] 其制备方法如下：将A组分的各原料按份数混合均匀，保存于25℃的环境中，将B组分的原料按份数混合均匀，保存于25℃的环境中，将A组分加入发泡机的POL料液储罐中，B组分加入发泡机的ISO料液储罐中，并将POL料液储罐和ISO料液储罐的温度同时升至35℃，调整好机器，自由发泡24h后，脱模转移至熟化室，于50℃熟化12h，随后放入-15℃冷冻库中冷冻24h，得到组合聚醚多元醇材料。

[0028] 实施例三

[0029] 本实施例的用于太阳能水箱的组合聚醚多元醇保温材料包括以下重量份数的原料：聚醚多元醇6001A40份、聚醚多元醇700140份、聚醚多元醇40313份、泡沫稳定剂1.2份、去离子水0.8份、二甲基苄胺2.5份、环戊烷7份；B组分包括以下重量份数的原料聚合MDI110份、膨胀石墨25份。

[0030] 其制备方法如下：将A组分的各原料按份数混合均匀，保存于23℃的环境中，将B组分的原料按份数混合均匀，保存于23℃的环境中，将A组分加入发泡机的POL料液储罐中，B组分加入发泡机的ISO料液储罐中，并将POL料液储罐和ISO料液储罐的温度同时升至33℃，调整好机器，自由发泡24h后，脱模转移至熟化室，于45℃熟化12h，随后放入-20℃冷冻库中冷冻24h，得到组合聚醚多元醇材料。

[0031] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

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